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DE102015122200B4 - Quiescent current brake with improved counter-friction surface due to laser processing of the same - Google Patents

Quiescent current brake with improved counter-friction surface due to laser processing of the same Download PDF

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DE102015122200B4
DE102015122200B4 DE102015122200.0A DE102015122200A DE102015122200B4 DE 102015122200 B4 DE102015122200 B4 DE 102015122200B4 DE 102015122200 A DE102015122200 A DE 102015122200A DE 102015122200 B4 DE102015122200 B4 DE 102015122200B4
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friction
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Philipp Kempf
Johann Huber
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Chr Mayr GmbH and Co KG
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Abstract

Elektromagnetisch gelüftete Ruhestrombremse mit einem Spulenträger mit Magnetspule und in dem Spulenträger angeordneten, auf dem Umfang des Spulenträgers verteilten Druckfedern, mit:- einem Bremsrotor mit einer oder mehreren Reibflächen,- einer Ankerscheibe mit einer oder mehreren metallischen Gegenreibflächen, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Gegenreibfläche(n) zumindest in einem Reibbereich (B) mit einer Oberflächenrauigkeit in Form von Vertiefungen und von an den Rändern der Vertiefungen angeordneten Erhebungen versehen werden indem diese Vertiefungen und Erhebungen durch Einwirkung eines Laserstrahls im Reibbereich (B) erzeugt werden, und dass diese Bereiche auf der oder den Gegenreibfläche(n) mit einer Oberflächenrauigkeit im Reibbereich (B) in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen voneinander getrennt sind, wobei die erzeugte Oberflächenrauigkeit auf der oder den Gegenreibfläche(n) im Bereich zwischen Ra= 1,6 µm bis Ra= 4,0 µm liegt und dass die Gegenreibfläche(n) nach der Laserbearbeitung durch Oberflächenhärteverfahren wie Gasnitrieren, Plasmanitrieren, Gasnitrocarburieren oder Plasmanitrocarburieren gehärtet wird/ werden.Electromagnetically released closed-circuit brake with a coil carrier with magnet coil and compression springs arranged in the coil carrier and distributed over the circumference of the coil carrier, with:- a brake rotor with one or more friction surfaces,- an armature disk with one or more metallic counter-friction surfaces, characterized in that one or several counter-friction surface(s) are provided with a surface roughness in the form of indentations and elevations arranged at the edges of the indentations, at least in one friction area (B), by these indentations and elevations being produced by the action of a laser beam in the friction area (B), and that these Areas on the counter friction surface(s) with a surface roughness in the friction area (B) are separated from one another at regular or irregular intervals, the surface roughness generated on the counter friction surface(s) being in the range between Ra= 1.6 µm to Ra= 4.0 µm and that the counter friction surface(s) is/are hardened after laser processing by surface hardening processes such as gas nitriding, plasma nitriding, gas nitrocarburizing or plasma nitrocarburizing.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Ruhestrombremsen, bei denen Modifikationen der Oberflächenrauigkeit und der Oberflächenstruktur der mechanischen Gegenreibfläche(n) mittels eines Lasers hergestellt werden, nämlich nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Im weiteren Verlauf werden diese Modifikationen als Oberflächenrauigkeit bezeichnet. Diese Verbesserungen der Gegenreibflächen insbesondere an Ruhestrombremsen wie elektromagnetisch lüftenden Federdruckbremsen sind auch bei druckmittelbetätigten Scheibenbremsen oder Permanentmagnetbremsen verwendbar.The present invention relates to the production of quiescent current brakes, in which modifications of the surface roughness and the surface structure of the mechanical counter-friction surface(s) are produced by means of a laser, namely according to the preamble of the main claim. In the following, these modifications are referred to as surface roughness. These improvements in the counter-friction surfaces, in particular on quiescent current brakes such as electromagnetically releasing spring-loaded brakes, can also be used in fluid-actuated disc brakes or permanent magnet brakes.

Unter Ruhestrombremsen versteht man im Allgemeinen Bremssysteme, welche ohne äußere Energiezufuhr, also beispielsweise im stromlosen Zustand oder in einem Zustand ohne Zufuhr externer Druckmittel ihre Bremswirkung entfalten.Quiescent current brakes are generally understood to mean braking systems which unfold their braking effect without an external supply of energy, ie for example in the de-energized state or in a state without the supply of external pressure medium.

Moderne elektrische Antriebe sind häufig als regelbare Antriebe ausgeführt. Diese übernehmen im Normalbetrieb das komplette Bewegungsprofil einer Anlage. Dies reicht von der Beschleunigung bis hin zu Bremsvorgängen. In den Antriebsstrang integrierte Bremsen übernehmen im Normalbetrieb nur eine Haltefunktion. Lediglich in Notsituationen, bei Stromausfall und bei unkontrollierten Bewegungen wird die Anlage mit Hilfe der Bremsen im Rahmen eines dynamischen Bremsvorgangs bis zum Stillstand abgebremst. Während eines solchen Bremsvorgangs wird Reibarbeit verrichtet.Modern electric drives are often designed as controllable drives. In normal operation, these take over the complete movement profile of a system. This ranges from acceleration to braking. In normal operation, brakes integrated into the drive train only perform a holding function. The system is only braked to a standstill with the help of the brakes as part of a dynamic braking process in emergency situations, in the event of a power failure or in the event of uncontrolled movements. During such a braking process, friction work is performed.

Oben beschriebene Bremsen sind meist mit organisch gebundenen Reibbelägen auf Bremsrotoren ausgestattet, welche mit metallischen Gegenreibflächen in Kontakt stehen. Solche herkömmlichen Bremssysteme erreichen ihr volles Drehmoment erst nach einem Einschleifvorgang. Dieser wird häufig auch als Einlaufprozess oder als Konditionierung bezeichnet. Der konditionierte und damit optimierte Zustand der Bremse wird erst im Anschluss an ein regelmäßiges Verrichten von Reibarbeit erreicht bzw. aufrecht erhalten.The brakes described above are usually equipped with organically bound friction linings on brake rotors, which are in contact with metallic counter friction surfaces. Such conventional brake systems only reach their full torque after a bedding-in process. This is often also referred to as the running-in process or conditioning. The conditioned and thus optimized state of the brake is only achieved or maintained after regular friction work has been carried out.

Beim Einsatz der beschriebenen geregelten Antriebe wird im Normalbetrieb jedoch keine Reibarbeit verrichtet. Auf einen Einschleifvorgang des Bremssystems im Rahmen der Inbetriebnahme einer Anlage wird seitens der Anlagenhersteller oft aus Kostengründen verzichtet. Auch Bremsvorgänge in Folge von Notsituationen oder Stromausfällen kommen nur sehr selten vor, so dass ein konditionierter Zustand von Bremsen nicht aufrecht erhalten bleibt.
Hieraus folgt, dass herkömmliche Bremssysteme ihr volles Drehmoment nicht erreichen.
When using the controlled drives described, however, no friction work is performed in normal operation. For reasons of cost, the system manufacturer often does without a grinding-in process for the brake system as part of the commissioning of a system. Braking processes as a result of emergency situations or power failures are also very rare, so that a conditioned state of the brakes is not maintained.
It follows from this that conventional braking systems do not reach their full torque.

Wird eine angepasste abrasive Oberflächenrauigkeit im Reibbereich auf Seiten der metallischen Gegenreibfläche bereitgestellt, so kann auf einen Einschleifvorgang sowie auf das Aufrechterhalten des konditionierten Zustands verzichtet werden. Die angepassten Oberflächen führen zu einem oberflächennahen Verkeilen der Reibpartner, dem Reibbelag und der Gegenreibfläche, und somit zu einem erhöhten Reibbeiwert. In Folge des erhöhten Reibbeiwerts ergibt sich ein größeres übertrabares Drehmoment.If an adapted abrasive surface roughness is provided in the friction area on the side of the metallic counter friction surface, a grinding-in process and maintaining the conditioned state can be dispensed with. The adapted surfaces lead to a wedging of the friction partners, the friction lining and the counter friction surface, close to the surface, and thus to an increased coefficient of friction. As a result of the increased coefficient of friction, the torque that can be transmitted is greater.

Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Modifikationen, Bearbeitungs- und Beschichtungsverfahren metallischer Gegenreibflächen bekannt. So wird in der DE 10 2007 037 612 A1 vorgeschlagen, abrasive Hartstoffkörner in einer Trägermasse auf der Reibfläche einzubetten. Dies führt zwar zu einem erhöhten Reibbeiwert, bedeutet jedoch einen großen Bearbeitungs- und Kostenaufwand.Numerous modifications, processing and coating methods of metal counter-friction surfaces are known from the prior art. So will in the DE 10 2007 037 612 A1 proposed to embed abrasive hard material grains in a carrier mass on the friction surface. Although this leads to an increased coefficient of friction, it means a great deal of processing work and expense.

In der DE 10 2004 049 559 A1 werden Riefen oder Rillenstrukturen auf Gegenreibflächen in Umfangsrichtung vorgeschlagen, wobei die Gegenreibfläche das Nutbild beinhaltet und der Reibbelag mit entsprechenden Federn zu versehen ist. Dies führt zu einem großen Bearbeitungsaufwand an beiden aufeinander anzupassenden Reibpartnern. Darüber hinaus führen Rillen und Nuten in Umfangsrichtung zu einer unwesentlichen Steigerung des Reibbeiwerts. In radialer Richtung sind Ausnehmungen vorgesehen, welche jedoch nicht zur Steigerung der Rauigkeit beitragen sondern nur dem Abtransport des entstehenden Abriebmaterials dienen.In the DE 10 2004 049 559 A1 Grooves or groove structures are proposed on counter friction surfaces in the circumferential direction, with the counter friction surface containing the groove pattern and the friction lining being provided with corresponding springs. This leads to a great deal of processing effort on the two friction partners that have to be adapted to one another. In addition, grooves and grooves in the circumferential direction lead to an insignificant increase in the coefficient of friction. Recesses are provided in the radial direction, but these do not contribute to increasing the roughness but only serve to remove the abrasion material that is produced.

Auch wird beispielsweise in der DE 10 2006 017 207 A1 und der DE 195 24 144 A1 vorgeschlagen, die Oberfläche von Bremsscheiben durch umlaufende Riefen bzw. Ausnehmungen zur besseren Wärmeabgabe zu vergrößern. Diese Oberflächenstruktur führt zwar zu einer erhöhten Oberflächenrauigkeit in radialer Richtung, in Umfangsrichtung (Reibrichtung) ergibt sich jedoch keine abrasive Wirkung. Eine Erhöhung des Reibbeiwerts ist daher nicht zu erwarten.Also, for example, in the DE 10 2006 017 207 A1 and the DE 195 24 144 A1 suggested enlarging the surface of brake discs by circumferential grooves or recesses for better heat dissipation. Although this surface structure leads to increased surface roughness in the radial direction, there is no abrasive effect in the circumferential direction (rubbing direction). An increase in the coefficient of friction is therefore not to be expected.

In der DE 10 2005 062 522 A1 wird ein Verfahren zur kraftschlüssigen Verbindung der Stirnflächen zweier relativ zueinander stets unbeweglicher Maschinenbauteile zur Übertragung hoher Drehmomente oder Querkräfte offenbart. Zu diesem Zweck wird die Oberfläche eines ersten Maschinenbauteils mittels eines fokussierten Laserstrahls bearbeitet und dabei werden Erhebungen an dieser Oberflächen aufgebracht, die härter sind als das Material auf der Fläche eines anderen Maschinenbauteils, mit dem das erstere verbunden werden soll. Diese Druckschrift befasst sich allerdings nicht mit Bremsen in irgendeiner Form, da die Teile miteinander kraftschlüssig verbunden werden, die auch während des Betriebs relativ zueinander unbewegt bleiben, sodass insbesondere die Arbeitsweise einer Bremse, in der eine Reibfläche und ihre dazu gehörende Gegenreibfläche gegeneinander beweglich sind, nicht von der Druckschrift in Betracht gezogen wird.In the DE 10 2005 062 522 A1 discloses a method for the non-positive connection of the end faces of two machine components that are always immovable relative to one another, for the transmission of high torques or transverse forces. For this purpose, the surface of a first machine component is machined by means of a focused laser beam and protrusions are applied to this surface which are harder than the material on the surface of another machine component to which the former is to be connected. However, this publication does not deal with brakes in any form, since the parts are connected to each other in a force-fitting manner, which also during remain stationary relative to each other during operation, so that in particular the operation of a brake in which a friction surface and its associated counter-friction surface are movable relative to each other is not considered by the document.

In der DE 10 2006 036 151 A1 wird ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines Werkstückes mit einer tribologisch beanspruchbaren Fläche offenbart. Hierbei wird ein Laser mit einer besonders kurzen Pulsdauer und damit einem geringen Energieübertrag eingesetzt. Hierbei offenbart diese Druckschrift die Entstehung von Taschen mittels Laserbearbeitung und es werden Ultrakurzpulse mit einer Pulsdauer von weniger als 100 ps verwendet. Diese Druckschrift führt vom Wesen der vorliegend beschriebenen Erfindung weg weil aufgrund der Verwendung von ultra-kurzen Laserpulsen Grate oder Erhebungen auf der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks nicht entstehen können.In the DE 10 2006 036 151 A1 a method for the surface treatment of a workpiece with a tribologically stressable surface is disclosed. A laser with a particularly short pulse duration and thus a low energy transfer is used here. This publication discloses the formation of pockets by means of laser processing and ultra-short pulses with a pulse duration of less than 100 ps are used. This publication leads away from the essence of the invention described here because, due to the use of ultra-short laser pulses, burrs or elevations cannot arise on the surface of the workpiece to be machined.

Die DE 696 20 972 T2 offenbart Reibungsplatten (1,2,3,4,5,6) für eine Reibungskupplung zum Bereitstellen einer Funktion des Bremsens, Haltens, Beschleunigens oder Verzögerns durch Niederdrücken und Kontaktieren eines Reibungselements gegen das andere Reibungselement der Reibungskupplung, wobei die Reibungskupplung aus zwei Reibungsplatten besteht, von denen eine aus Metallen, nichtmetallischen Materialien oder anorganischen Materialien hergestellt ist. Die eine Reibungsplatte hat einen Reibungsabschnitt, der selektiv gegen die andere Reibungsplatte gedrückt wird, und einen weiteren nicht kontaktierenden Abschnitt. Der Reibungsabschnitt ist als eine Vielzahl von Vorsprüngen (1a, 2a, 3a, 4a, 5a, 6a) ausgebildet, die durch Wegschneiden, durch Eingravieren einer Vielzahl von Rillen, durch Wegschneiden von nicht kontaktierenden Abschnitten oder durch formschlüssiges Ausbilden einer Vielzahl von Vorsprüngen die Oberfläche des Reibungsabschnitt erzeugen. Das Flächenverhältnis des Reibungsabschnitts zur Gesamtfläche der Reibungsplatte, nämlich die Gesamtheit des Kontaktabschnitts plus des nicht kontaktierenden Abschnitts, weist weniger als 60 %, vorzugsweise weniger als 10 % auf, wodurch die Variation der erzeugten Reibungskraft erfolgt und eine stabile Reibungsleistung aufrechterhalten wird.the DE 696 20 972 T2 discloses friction plates (1,2,3,4,5,6) for a friction clutch for providing a function of braking, holding, accelerating or decelerating by depressing and contacting one friction element against the other friction element of the friction clutch, the friction clutch consisting of two friction plates , one of which is made of metals, non-metallic materials or inorganic materials. One friction plate has a friction portion that is selectively pressed against the other friction plate and another non-contacting portion. The friction portion is formed as a plurality of projections (1a, 2a, 3a, 4a, 5a, 6a) formed by cutting away, engraving a plurality of grooves, cutting away non-contacting portions, or forming a plurality of projections in a form-fitting manner on the surface generate the friction section. The area ratio of the friction portion to the total area of the friction plate, namely the total of the contact portion plus the non-contact portion, is less than 60%, preferably less than 10%, thereby varying the generated frictional force and maintaining stable frictional performance.

Die WO2013/ 060 313 A1 offenbart ein Verfahren zum Bearbeiten einer metallischen Reibfläche für nasslaufende Anwendungen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die metallische Reibfläche mit einem Laser bearbeitet wird.WO2013/060 313 A1 discloses a method for processing a metallic friction surface for wet-running applications. The invention is characterized in that the metal friction surface is machined with a laser.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, für eine Ruhestrombremse oder eine vergleichbare Bremse eine deutliche Verbesserung der erreichbaren Reibbeiwerte anzugeben, und zwar bei einer Ruhestrombremse, die einen Bremsrotor mit Reibbelägen aus einem organisch gebundenen Material sowie zumindest eine damit zusammenwirkende Ankerscheibe und ggfs. auch eine Flanschplatte mit Gegenreibfläche(n) aufweist. Die Gegenreibfläche(n) (GF) haben einen Reibbereich (B), in dem erfindungsgemäß unter Verwendung eines Laserstrahls eine abrasive Oberflächen-Rauigkeit erzeugt wird. Die Form der Reibfläche(n) der metallischen Gegenreibfläche(n) kann kreisrund, oval, quadratisch oder rechteckig sein. Durch die Einwirkung des Laserstrahls entstehen Vertiefungen auf der und / oder den Gegenreibfläche(n) (GF) der metallischen Ankerscheibe und / oder der Flanschplatte, wobei gleichzeitig an den Rändern der Vertiefungen Erhebungen/Grate erzeugt werden. Die Vertiefungen und Erhebungen/Grate erzeugen eine in Reibrichtung wirkende erhöhte Oberflächenrauigkeit der Gegenreibfläche(n) (GF), was im Ergebnis zu einem höheren Reibbeiwert der Ruhestrombremse führt. Hierbei ist die Steigerung des Reibbeiwerts unabhängig vom organisch gebundenen Reibbelag auf dem Bremsrotor. Die erfindungsgemäße Verbesserung führt weiterhin zu einem kostengünstigen Verfahren zur Herstellung von abrasiven Oberflächenrauigkeiten auf der oder den Gegenreibfläche(n) (GF) einer Ruhestrombremse oder einer vergleichbaren Bremse. Des Weiteren ermöglicht es die erfindungsgemäße Verbesserung, eine große Anzahl von Ruhestrombremsen mit reproduzierbarer abrasiver Oberflächenrauigkeit herzustellen, und zwar unter Verwendung eines bedienungsfreundlichen und einfachen Verfahrens, also einem zeiteffizienten Verfahren.The object of the present invention is therefore to specify a significant improvement in the achievable coefficients of friction for a quiescent current brake or a comparable brake, specifically for a quiescent current brake that has a brake rotor with friction linings made of an organically bound material and at least one armature disk interacting therewith and possibly also a Flange plate with counter friction surface(s). The counter friction surface(s) (GF) have a friction area (B) in which, according to the invention, an abrasive surface roughness is produced using a laser beam. The shape of the friction surface(s) of the metal counter-friction surface(s) can be circular, oval, square or rectangular. The effect of the laser beam creates indentations on and/or the counter-friction surface(s) (GF) of the metal anchor plate and/or the flange plate, with elevations/burrs being produced at the edges of the indentations at the same time. The indentations and elevations/burrs create an increased surface roughness of the counter friction surface(s) (GF) acting in the direction of friction, which results in a higher coefficient of friction for the power-off brake. The increase in the coefficient of friction is independent of the organically bonded friction lining on the brake rotor. The improvement according to the invention also leads to a cost-effective method for producing abrasive surface roughness on the counter-friction surface(s) (GF) of a power-off brake or a comparable brake. Furthermore, the improvement according to the invention makes it possible to produce a large number of fail-safe brakes with reproducible abrasive surface roughness using a user-friendly and simple method, ie a time-efficient method.

Die oben formulierte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Erzeugnisanspruch 1 und den Verfahrensanspruch 14 gelöst.The object formulated above is achieved according to the invention by product claim 1 and method claim 14 .

Die Erzeugung der abrasiven Oberflächenrauigkeit im Reibbereich (B) der Gegenreibfläche(n) (GF) der Ankerscheibe und ggfs. der Flanschplatte einer Ruhestrombremse wird mittels eines Lasers, beispielsweise eines Neodymdotierten Yttrium-Aluminium-Granat-Lasers oder eines vergleichbar anwendbaren Lasers erbracht. Zur Lösung des technischen Problems sind als Parameter des Lasers die mittlere Leistung des Lasers, die Lage des Fokus des Laserstrahls, die Pulsfrequenz des Lasers, die Markiergeschwindigkeit des Lasers und die Anzahl der Wiederholungen der Laserbearbeitung auf der oder den Gegenreibfläche(n) zu bestimmen. Hierbei wird die Form, Gestalt und Ausdehnung der Gegenreibfläche(n) zusammen mit den zu bearbeitenden Bereichen auf dem vorgenannten Werkstück mittels eines Rechner-gestützten Konstruktionsprogramms, beispielsweise eines CAD-Programms, definiert und dem Laser vorgegeben. Der oder die Bereiche der Gegenreibfläche(n), die eine im Reibbereich (B) abrasive Oberflächenrauigkeit erhalten, können hierbei in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen voneinander angeordnet sein und in Form von Kreissegmenten, quadratischen oder rechteckigen Segmenten ausgebildet sein. Der Flächenbereich (BR) mit abrasiver Oberflächenrauigkeit, der vom Reibbereich (B) auf der metallischen Reibfläche eingenommen werden kann, liegt im Bereich von 10 % - 80% der metallischen Reibfläche. Das Material bzw. der Werkstoff der zu bearbeitenden Gegenreibfläche (GF) kann wahlweise, C45, C15E, DC01, S235JR, S355J263, X6Cr17 oder ein vergleichbares Material sein.The generation of the abrasive surface roughness in the friction area (B) of the counter-friction surface(s) (GF) of the armature disk and, if necessary, the flange plate of a closed-circuit brake is produced using a laser, for example a neodymium-doped yttrium aluminum garnet laser or a comparable laser. To solve the technical problem, the laser parameters to be determined are the mean power of the laser, the position of the focus of the laser beam, the pulse frequency of the laser, the marking speed of the laser and the number of repetitions of the laser processing on the counter friction surface(s). Here, the form, shape and extent of the counter-friction surface(s) together with the areas to be machined on the aforementioned workpiece are defined using a computer-aided design program, for example a CAD program, and specified to the laser. The area(s) of the counter-friction surface(s) that have an abrasive surface roughness in the friction area (B) can be here be arranged at regular or irregular distances from one another and be designed in the form of circle segments, square or rectangular segments. The surface area (BR) with abrasive surface roughness that can be occupied by the friction area (B) on the metal friction surface is in the range of 10% - 80% of the metal friction surface. The material of the counter friction surface (GF) to be machined can either be C45, C15E, DC01, S235JR, S355J263, X6Cr17 or a comparable material.

Bei der Laserbearbeitung des Werkstücks können radiale Linien (quer zur Reibrichtung), die nach außen gerichtet sind, gebildet werden. Die gebildeten Linien können auch in beliebigen anderen Winkeln ausgebildet sein. Alternativ können auch Zick-Zack-Linien, ovale, kreisrunde Linien oder auch Kreuzmuster, gebildet aus Linien mit einem Winkel S zwischen 5 und 90 Winkelgraden zueinander ausgebildet werden. Des Weiteren kann die Oberflächenrauigkeit auch in Form von Beschriftungen ausgeführt werden. Nach Weitergabe aller notwendigen Parameter und Informationen an den Laser wird bei der Anwendung des selbigen auf dem Werkstück das Material der zu bearbeitenden metallischen Scheibe in der Mitte des Laserstrahls aufgrund der hohen Energiedichte des Laserstrahls verdampft bzw. ionisiert, und somit werden Vertiefungen in der Oberfläche des Werkstücks bzw. der Gegenreibfläche(n) erzeugt. Die Erhebungen/Grate an den Rändern der Vertiefungen speisen sich hierbei aus der Schmelze der Laserspur, so dass beim Bearbeiten der metallischen Gegenreibfläche(n) im Mittel ein Materialabtrag stattfindet. Durch die Erzeugung von Graten/Erhebungen bildet sich ein scharfkantiges unregelmäßiges Profil der Gegenreibfläche(n) heraus, wodurch sich beim Zusammenwirken der Gegenreibfläche(n) (GF) mit dem Bremsrotor und dessen Reibfläche(n) mit organischem Belag ein Verkrallen der zusammenwirkenden Oberflächen ergibt.During the laser processing of the workpiece, radial lines (transverse to the rubbing direction) directed outwards can be formed. The lines formed can also be formed at any other angles. Alternatively, zigzag lines, oval, circular lines or cross patterns formed from lines with an angle S of between 5 and 90 degrees to one another can also be formed. Furthermore, the surface roughness can also be carried out in the form of inscriptions. After all the necessary parameters and information have been passed on to the laser, when it is applied to the workpiece, the material of the metal disc to be machined is vaporized or ionized in the center of the laser beam due to the high energy density of the laser beam, and thus depressions are formed in the surface of the Workpiece or the counter friction surface (s) generated. The elevations/burrs on the edges of the depressions are fed from the melt of the laser track, so that material removal takes place on average when the metal counter-friction surface(s) are machined. The creation of burrs/elevations results in a sharp-edged, irregular profile of the counter-friction surface(s), which results in the interaction of the counter-friction surface(s) (GF) with the brake rotor and its friction surface(s) with organic lining, causing the interacting surfaces to grip .

Hierbei erzeugt der Laser in den (durch das Rechner-gestützte Konstruktionsprogramm) definierten Bereichen in der Gegenreibfläche(n) eine abrasive Oberflächenrauigkeit mit Erhebungen und Vertiefungen, wobei Rauigkeitswerte im Bereich von Ra = 1,6 µm bis R = 4.0 µm erreicht werden. Hierbei entspricht Ra dem arithmetischen Mittelwert. Dieser stellt den arithmetischen Mittelwert der absoluten Werte der Profilabweichungen innerhalb der Bezugsstrecke dar. Der Ra-Wert wird mittels einer taktilen Rauheitsmessung bestimmt, d.h. durch das sogenannte Tastschrittverfahren. Hierbei wird eine Tastspitze über die Oberfläche gezogen und aus den gewonnenen Fühl-Informationen der Ra-Wert errechnet.The laser creates an abrasive surface roughness with elevations and depressions in the areas defined (by the computer-aided design program) in the counter friction surface(s), with roughness values in the range of R a = 1.6 µm to R = 4.0 µm being achieved. Here, R a corresponds to the arithmetic mean. This represents the arithmetic mean of the absolute values of the profile deviations within the reference section. The R a value is determined by means of a tactile roughness measurement, ie by the so-called touch step method. In this case, a probe tip is drawn over the surface and the R a value is calculated from the sensory information obtained.

Die an den Laser übergebenen Informationen und Parameter, um den oben genannten Bereich der Rauigkeitswerte des Werkstücks zu erhalten, liegen erfindunsgemäß für die mittlere Leistung des Lasers im Bereich von 90 - 100 W, für die Pulsfrequenz des Lasers im Bereich von 20-200 kHz, und für die Markiergeschwindigkeit des Lasers im Bereich von 100 bis 300 mm/s. Die Anzahl der Wiederholungen der Laser-Arbeitsschritte beim Erzeugen der abrasiven Oberflächenrauigkeit auf den Gegenreibfläche(n) ist eins, d.h. die erzeugten Vertiefungen und Erhebungen auf der Gegenreibfläche werden vom Laser während der Bearbeitung des Werkstücks nur einmal überstrichen. Der Fokus des Laserstrahls kann bei der Erzeugung einer abrasiven Oberflächenrauigkeit sowohl direkt auf der Reibfläche der Gegen-reibfläche(n) liegen - oder auch in einem Bereich von 0.1 mm - 2.5 mm in bzw. unterhalb der Gegenreibfläche(n). In diesem Fall trifft ein de-fokussierter und damit breiterer Laserstrahl auf die Gegenreibfläche(n), sodass breitere Vertiefungen auf der Oberfläche der Reibfläche entstehen.According to the invention, the information and parameters transferred to the laser in order to obtain the above-mentioned range of roughness values of the workpiece are in the range of 90-100 W for the mean power of the laser, in the range of 20-200 kHz for the pulse frequency of the laser, and for the marking speed of the laser in the range from 100 to 300 mm/s. The number of repetitions of the laser work steps when creating the abrasive surface roughness on the counter friction surface(s) is one, i.e. the depressions and elevations created on the counter friction surface are only swept over by the laser once during processing of the workpiece. When creating an abrasive surface roughness, the focus of the laser beam can be directly on the friction surface of the counter-friction surface(s) - or in a range of 0.1 mm - 2.5 mm in or below the counter-friction surface(s). In this case, a defocused and therefore wider laser beam hits the counter friction surface(s), resulting in wider indentations on the surface of the friction surface.

Beim beschriebenen Verfahren ist zu bemerken, dass bei anderen verwendeten Parameterbereichen auch Oberflächenstrukturen mit Rauigkeitswerten von bis zu R = 50 µm erreicht werden können, wobei dies bei der vorliegenden Anwendung der Erfindung nicht erwünscht ist, da im Falle solch hoher Rauigkeitswerte Ra der entstehende Verschleiß bei einem Bremsvorgang an einer Ruhestrombremse zu hoch ist.In the method described, it should be noted that with other parameter ranges used, surface structures with roughness values of up to R=50 μm can also be achieved, although this is not desirable in the present application of the invention, since in the case of such high roughness values R a the resulting wear is too high when braking on a fail-safe brake.

Bei sich in der Höhe verändernden Werkstücken wird der Fokus des Laserstrahls entsprechend der Höhen-Veränderung des Werkstücks nachgefahren, so dass die Fokuseinstellung bei Bearbeitung eines Werkstücks für verschiedene Höhen des Werkstücks konstant ist. Im Anschluss an die Laserbearbeitung können erfindunsgemäß Oberflächenhärteverfahren wie Gasnitrieren, Plasmanitrieren, Gasnitrocarburieren oder Plasmanitrocarburieren oder ein vergleichbares Verfahren angewendet werden. Hierbei sind die erreichbaren Härtetiefen dieser Verfahren mit ca. 0.5 mm bis 1.0 mm deutlich tiefer als beim vorher angewendeten Laserverfahren. Neben oben genannten Verfahren können auch Laserhärte-verfahren oder Randschichthärteverfahren angewendet werden. Durch die ausgeführten Härteverfahren können Rauigkeitsspitzen und auch tieferliegende Linienstrukturen im Anschluss an das Laserverfahren verschleißresistenter gemacht werden.With workpieces that change in height, the focus of the laser beam is tracked according to the change in height of the workpiece, so that the focus setting is constant when processing a workpiece for different heights of the workpiece. Following the laser processing, surface hardening processes such as gas nitriding, plasma nitriding, gas nitrocarburizing or plasma nitrocarburizing or a comparable process can be used according to the invention. The achievable hardening depths of these processes are approx. 0.5 mm to 1.0 mm, significantly deeper than with the previously used laser process. In addition to the methods mentioned above, laser hardening methods or surface layer hardening methods can also be used. Due to the hardening process carried out, roughness peaks and also deeper line structures can be made more wear-resistant after the laser process.

Zu bearbeitende Werkstücke zum Beispiel metallische Gegenreibfläche(n) von den in Rede stehenden Ruhestrombremsen sind häufig mit Materialien zum Korrosions- und / oder Transportschutz beschichtet, um vor Umwelteinflüssen bei längeren Lagerzeiten geschützt zu sein. Beispiele für solche Beschichtungen können jedwede Art von organischen oder anorganischen Beschichtungen sein, beispielsweise auch Phosphatbeschichtungen, Lackschichten, Metallschichten oder vergleichbare andere Beschichtungen. Zur Vorbereitung für eine weitere Bearbeitung, beispielsweise mit dem oben vorgestellten Verfahren zur Erzeugung einer abrasiven Oberflächenrauigkeit auf Gegenreibfläche(n), ergibt sich das Ziel vorgenannte Beschichtungen aus organischen oder anorganischen Materialien möglichst vollständig zu entfernen, um eine möglichst reine metallische Oberfläche des Werkstücks zu erhalten. Die Entfernung von Beschichtungen aus organischen oder anorganischen Materialien ist neben bekannten Verfahren aus dem Stand der Technik auch mittels eines Lasers möglich. Hierbei arbeitet der Laser in einem Modus, bei dem die Fläche des Werkstücks während des Bearbeitens vom Laserstrahl vollständig überdeckt wird und entweder einmal oder mehrmals überstrichen wird. Hierbei wird der Laser möglichst Randschlüssig und wenig überdeckend betrieben. Die Form und Größe des zu entfernenden Bereichs wird mittels eines Rechner-gestützten Konstruktionsprogramms, beispielsweise eines CAD-Programms oder eines vergleichbaren Programmes, festgelegt und kann aus zusammenhängenden oder voneinander getrennten Bereichen auf der Oberfläche des Werkstücks bestehen. Als Laser kann ein Dioden-gepumpter Faserlaser verwendet werden, beispielsweise ein Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Laser. Hierbei sind kreisförmige Segmente oder eine quadratische bzw. rechteckige Form der Bereiche auf der Oberfläche des Werkstücks möglich, von denen eine Beschichtung entfernt wird.Workpieces to be machined, for example metallic counter-friction surface(s) of the quiescent current brakes in question, are often coated with materials for corrosion and/or transport protection in order to be protected from environmental influences during longer storage times. examples of such Coatings can be any type of organic or inorganic coating, for example also phosphate coatings, lacquer layers, metal layers or other comparable coatings. In preparation for further processing, for example with the process presented above for generating an abrasive surface roughness on counter friction surface(s), the aim is to remove the aforementioned coatings made of organic or inorganic materials as completely as possible in order to obtain a metallic surface of the workpiece that is as clean as possible . Coatings made of organic or inorganic materials can also be removed using a laser in addition to known methods from the prior art. The laser works in a mode in which the surface of the workpiece is completely covered by the laser beam during processing and is swept over either once or several times. Here, the laser is operated as edge-to-edge as possible and with little overlapping. The shape and size of the area to be removed is determined using a computer-aided design program, for example a CAD program or a comparable program, and can consist of contiguous or separate areas on the surface of the workpiece. A diode-pumped fiber laser can be used as the laser, for example a neodymium-doped yttrium aluminum garnet laser. In this case, circular segments or a square or rectangular shape of the areas on the surface of the workpiece from which a coating is removed are possible.

Ein entscheidender Parameter für die Geschwindigkeit der Entfernung von Beschichtungen von der Oberfläche eines Werkstücks ist die Höhe des zu bearbeitenden Werkstücks. Diese ist für die Lage des Fokus des Laserstrahls mit Bezug auf das zu bearbeitende Werkstück entscheidend und wird als Parameter an den Laser übergeben. Hierbei wird von der tatsächlichen Höhe des Werkstücks ein Wert zwischen 0.1 mm bis 2.5 mm abgezogen, sodass der Fokus des Laserstrahls innerhalb des Werkstücks liegt. Aufgrund der dadurch auftretenden De-fokussierung wirkt auf der Oberfläche des Werkstücks ein breiterer Laserstrahl, der zu einer schnelleren Entfernung der Beschichtung des organischen oder anorganischen Materials des Werkstücks führt. Die Parameter des Laserstrahls sind hierbei eine Markiergeschwindigkeit von 1900 - 2000 mm/s in Verbindung mit einer Pulsfrequenz im Bereich von 190-200 kHz und einer mittleren Leistung des Lasers im Bereich von 60 - 80 W. Der Vorteil dieser Parameterwahl liegt bei einer optimierten Arbeitsgeschwindigkeit, sodass so viele Werkstücke wie möglich in bestimmter Zeit bearbeitet werden können. Durch die Bearbeitung des Laserstrahls und der Entfernung von organischen und anorganischen Beschichtungen entstehen bei der Wechselwirkung des Lasers mit dem Werkstück Löcher ohne Grat. Das Profil dieser bearbeiteten Bereiche kann mittels einer taktilen Messung, beispielsweise einer Messnadel, die über die Oberfläche fährt, bestimmt werden. Hierbei ist zu bemerken, dass nahezu keine Erhebungen an den Löchern entstehen, sodass mittels einer taktilen Messung eine erhöhte Rauigkeit messbar ist, diese jedoch aufgrund der fehlenden Erhebungen nicht zu einem erhöhten Reibbeiwert und somit zu einer erhöhten Drehmomentübertragung bei einer Ruhestrombremse führt.A crucial parameter for the speed of removing coatings from the surface of a workpiece is the height of the workpiece to be machined. This is decisive for the position of the focus of the laser beam in relation to the workpiece to be processed and is transferred to the laser as a parameter. A value between 0.1 mm and 2.5 mm is subtracted from the actual height of the workpiece so that the focus of the laser beam is within the workpiece. Due to the defocusing that occurs as a result, a wider laser beam acts on the surface of the workpiece, which leads to faster removal of the coating of the organic or inorganic material of the workpiece. The parameters of the laser beam are a marking speed of 1900 - 2000 mm/s in connection with a pulse frequency in the range of 190-200 kHz and an average power of the laser in the range of 60 - 80 W. The advantage of this choice of parameters is an optimized working speed , so that as many workpieces as possible can be processed in a given time. The processing of the laser beam and the removal of organic and inorganic coatings creates holes without burrs when the laser interacts with the workpiece. The profile of these processed areas can be determined using a tactile measurement, for example a measuring needle that runs over the surface. It should be noted here that there are almost no elevations at the holes, so that increased roughness can be measured by means of a tactile measurement, but this does not lead to an increased coefficient of friction and thus to an increased torque transmission with a closed-circuit brake due to the lack of elevations.

Die Bereiche, die eine abrasive Oberflächenrauigkeit erhalten sollen, überdecken sich bei einer optional vorhergehenden Entfernung einer Beschichtung aus organischen und anorganischen Material in vorher definierten Bereichen des Werkstücks, zumindest zum Teil mit diesen. Hierbei ergibt sich bei Überdeckung der Bereiche der technische Vorteil einer von organischen und anorganischen Materialien nahezu befreiten Oberfläche zur weiteren Bearbeitung. Die genannte Entfernung von Beschichtungen aus organischen oder anorganischen Material kann auch durch andere bekannte Reinigungsverfahren aus dem Stand der Technik erreicht werden.The areas that are to be given an abrasive surface roughness overlap, at least in part, with an optionally preceding removal of a coating made of organic and inorganic material in previously defined areas of the workpiece. When the areas are covered, this results in the technical advantage of a surface that is almost completely free of organic and inorganic materials for further processing. Said removal of coatings made of organic or inorganic material can also be achieved by other known cleaning methods from the prior art.

Weiter ist vorgesehen, nicht den kompletten Reibbereich (B) mit der abrasiven Oberflächenrauigkeit zu versehen, so dass in den in Umfangsrichtung liegenden Bereichen, also zwischen den Bereichen der abrasiven Oberflächenrauigkeit, mittels einer glatten Oberfläche des Werkstücks das Abriebmaterial aus der Reibfuge abgeführt werden kann.It is also planned not to provide the entire friction area (B) with the abrasive surface roughness, so that in the areas in the circumferential direction, i.e. between the areas of abrasive surface roughness, the abrasion material can be removed from the friction gap by means of a smooth surface of the workpiece.

Besonders vorteilhaft zur Erhaltung der abrasiven Oberflächenrauigkeit im Falle eines dynamischen Bremsvorgangs ist es, die Oberfläche des metallischen Reibpartners durch ein Randschichthärteverfahren wie beispielsweise das Induktionshärten zu härten und so den Verschleiß auf der Seite des metallischen Reibpartners zu minimieren.It is particularly advantageous for maintaining the abrasive surface roughness in the case of a dynamic braking process to harden the surface of the metal friction partner using a surface layer hardening process such as induction hardening, and thus to minimize wear on the side of the metal friction partner.

Wird der metallische Gegenreibpartner nach dem Erzeugen der abrasiven Oberflächenrauigkeit noch mit einer organischen oder anorganisch Beschichtung überzogen, so kann der Gegenreibpartner zusätzlich vor Korrosion geschützt werden. Beispielsweise können hier chemisch abgeschiedene Phosphatschichten oder galvanisch abgeschiedene metallische Schichten aus Zink, Nickel oder Zink-Nickel verwendet werden. Gleichermaßen ist eine keramische Beschichtung möglich.If the metallic counter friction partner is covered with an organic or inorganic coating after the abrasive surface roughness has been produced, the counter friction partner can be additionally protected against corrosion. For example, chemically deposited phosphate layers or galvanically deposited metallic layers made of zinc, nickel or zinc-nickel can be used here. A ceramic coating is also possible.

Der Vorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, dass die bewegliche Gegenreibfläche(n) einer Ruhestrombremse mit einer abrasiven Oberflächenrauigkeit zur Steigerung des Reibbeiwerts mit den genannten Verfahren sehr kostengünstig und unabhängig vom Reibbelag eingebracht werden kann. Eine Anpassung der Geometrie des Reibbelags ist nicht notwendig. Ein weiterer Vorteil ist, dass die abrasive Oberflächenrauigkeit reproduzierbar hergestellt werden kann. Zusätzlich kann der Bereich abrasiver Oberflächenrauigkeit durch ein Oberflächenhärteverfahren vor frühzeitigem Verschleiß geschützt werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Unabhängigkeit von spanenden Verfahren, da bei der Bearbeitung von Werkstücken mit spanenden Werkzeugen ein Verschleiß an letzteren auftritt, was bei der Verwendung eines Laserwerkzeugs nicht zu beobachten ist.The advantage of the invention over the prior art is that the movable counter-friction surface(s) of a power-off brake can be increased with an abrasive surface roughness of the coefficient of friction can be introduced very inexpensively and independently of the friction lining using the methods mentioned. An adjustment of the geometry of the friction lining is not necessary. Another advantage is that the abrasive surface roughness can be produced reproducibly. In addition, the area of abrasive surface roughness can be protected from premature wear by a surface hardening process. A further advantage of the invention is the independence from cutting processes, since when workpieces are machined with cutting tools, wear occurs on the latter, which cannot be observed when using a laser tool.

Die Aufgabenstellung der Erfindung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs und der Nebenansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung der nachstehend genannten Zeichnungen.The object of the invention is achieved with the features of the main claim and the secondary claims. Further advantageous details of the invention result from the dependent claims and from the description of the drawings mentioned below.

Dabei zeigen:

  • 1 eine Schnittdarstellung einer elektromagnetisch lüftenden Federdruckbremse in Ruhestrombauweise;
  • 1.1 einen metallischen Gegenreibpartner der Bremse aus 1 in runder Bauform;
  • 2 eine elektromagnetisch lüftende Federdruckbremse rechteckiger Bauform;
  • 2.1 einen metallischen Gegenreibpartner der Bremse aus 2 in rechteckiger Bauform;
  • 3 eine Schnittdarstellung einer hydraulisch lüftenden Federdruckbremse als Scheibenbremse;
  • 3.1 eine Bremsscheibe der Scheibenbremse aus 3;
  • 4 einen metallischen Gegenreibpartner der Federdruckbremse aus 1 mit abrasiver Oberflächenrauigkeit im markierten Bereich;
  • 5 eine exemplarische schematische Darstellung einer Oberflächenstruktur analog zu 4 mit radial verlaufender Struktur;
  • 6 eine exemplarische schematische Darstellung einer Oberflächenstruktur analog zu 5 mit kreuzförmig verlaufender Struktur;
  • 7 eine durch das genanntes Laserverfahren erzeugte Rauigkeit auf der Oberfläche eines zu bearbeitenden Werkstücks in Form von zwei radial nach außen laufenden Linien, wobei diese Linien durch Vertiefungen und an den Rändern der Vertiefungen befindlichen Erhebungen/Grate definiert werden;
  • 8. ein zwei-dimensionales Profil der abrasiven Oberflächenrauigkeit auf einer Gegenreibfläche (GF) von 7, wobei die Oberflächenrauigkeit mittels der Bearbeitung durch einen Laser erzeugt wird.
  • 9: Vergleichsmessungen von Ruhestrombremsen mit laserstrukturierten Gegenreibflächen im Vergleich mit Ruhestrombremsen mit gefrästen Gegenreibflächen.
show:
  • 1 a sectional view of an electromagnetically releasing spring-loaded brake in quiescent current design;
  • 1 .1 a metallic counter friction partner of the brake 1 in round design;
  • 2 an electromagnetically releasing spring-loaded brake of rectangular design;
  • 2 .1 a metallic counter friction partner of the brake 2 in rectangular design;
  • 3 a sectional view of a hydraulically releasing spring-loaded brake as a disc brake;
  • 3 .1 a brake disc of the disc brake 3 ;
  • 4 a metallic counter-friction partner of the spring-loaded brake 1 with abrasive surface roughness in the marked area;
  • 5 an exemplary schematic representation of a surface structure analogous to 4 with radial structure;
  • 6 an exemplary schematic representation of a surface structure analogous to 5 with cross-shaped structure;
  • 7 a roughness produced by said laser process on the surface of a workpiece to be machined in the form of two radially outwardly extending lines, these lines being defined by indentations and elevations/ridges located at the edges of the indentations;
  • 8th . a two-dimensional profile of the abrasive surface roughness on a counter friction surface (GF) of 7 , wherein the surface roughness is produced by means of laser processing.
  • 9 : Comparative measurements of power-off brakes with laser-structured counter-friction surfaces in comparison with power-off brakes with milled counter-friction surfaces.

1 zeigt einen Vollschnitt einer elektromagnetisch lüftenden Federdruckbremse (FDB) in Ruhestrombauweise, in der metallische Gegenreibpartner (G) wie die Ankerscheibe (1) und die Flanschplatte (2) verwendet werden, welche die metallischen Gegenreibflächen (GF) bilden. Erfindungsgemäß werden diese Gegenreibflächen (GF) mittels eines Lasers einer abrasiven Oberflächenrauigkeit/Oberflächenstruktur im jeweiligen Reibbereich der Gegenreibfläche ausgebildet. 1 shows a full section of an electromagnetically releasing spring-loaded brake (FDB) in closed-circuit design, in which metallic counter-friction partners (G) such as the armature disk (1) and the flange plate (2) are used, which form the metallic counter-friction surfaces (GF). According to the invention, these counter-friction surfaces (GF) are formed by means of a laser with an abrasive surface roughness/surface structure in the respective friction area of the counter-friction surface.

Der Spulenträger (3), welcher die Druckfedern (4) sowie die Magnetspule (5) beinhaltet, ist ortsfest am Motorlagerschild (M) angebaut. Die Ankerscheibe (1) ist drehfest über Buchsen (6) geführt und kann sich axial entlang der Drehachse (A) bewegen. Der Rotor (7), welcher aus einem beidseitig mit organischen Reibbelägen (8) verbundenen Reibbelagträger (9) besteht, ist über eine Nabe (10) drehfest mit der Welle (11) verbunden und kann um die Drehachse (A) rotieren und sich axial parallel zur Drehachse bewegen. Die Flanschplatte (2) ist zwischen dem Motorlagerschild (M) und dem Spulenträger (3) fest eingeklemmt.The coil carrier (3), which contains the compression springs (4) and the magnetic coil (5), is permanently attached to the motor end shield (M). The armature disk (1) is guided in a torque-proof manner via bushings (6) and can move axially along the axis of rotation (A). The rotor (7), which consists of a friction lining carrier (9) connected to organic friction linings (8) on both sides, is non-rotatably connected to the shaft (11) via a hub (10) and can rotate about the axis of rotation (A) and move axially move parallel to the axis of rotation. The flange plate (2) is firmly clamped between the motor end shield (M) and the coil carrier (3).

Die Bremswirkung der Federdruckbremse (FDB) wird durch das Einklemmen des Rotors (7) zwischen der Ankerscheibe (1) und der Flanschplatte (2) erzeugt. Die hierfür benötigte Axialkraft wird durch die Druckfedern (4) aufgebracht. Somit wird über den Rotor (7), welcher über die Nabe (10) drehfest mit der Welle (11) verbunden ist, die Welle (11) festgehalten und an der Rotation um die Drehachse (A) gehindert.The braking effect of the spring-loaded brake (FDB) is generated by clamping the rotor (7) between the armature disk (1) and the flange plate (2). The axial force required for this is applied by the pressure springs (4). Thus, the shaft (11) is held and prevented from rotating about the axis of rotation (A) via the rotor (7), which is non-rotatably connected to the shaft (11) via the hub (10).

Zum Öffnen der Federdruckbremse (FDB) wird die Magnetspule (5) mit einer elektrischen Stromquelle verbunden. Das dadurch entstehende Magnetfeld zieht die Ankerscheibe (1) entgegen der Kraft der Druckfedern (4) in Richtung zum Spulenträger (3), so dass der Rotor (7) freigegeben und die Bremswirkung aufgehoben wird. Die Welle (11) ist somit wieder frei drehbar.To open the spring-loaded brake (FDB), the solenoid (5) is connected to an electrical power source. The resulting magnetic field pulls the armature disk (1) against the force of the compression springs (4) in the direction of the coil carrier (3), so that the rotor (7) is released and the braking effect is canceled. The shaft (11) is thus freely rotatable again.

1.1 zeigt einen metallischen Gegenreibpartner (G) runder Bauform, hier exemplarisch eine Ankerscheibe (1), wie sie in der Federdruckbremse (FDB) aus 1 verwendet wird. Der hervorgehobene Bereich (B) markiert die Gegenreibfläche (GF), an der der organische Reibbelag (8) des Rotors (7) mit dem metallischen Gegenreibpartner (G) in Kontakt tritt, wenn eine entsprechende Bremse geschlossen wird. Die exemplarisch dargestellte Bauform wird in fast allen Industriebereichen eingesetzt. Die Flanschplatte (2) aus 1 weist einen gleichen Bereich (B) als Gegenreibfläche (GF) auf, der mit dem zweiten organischen Reibbelag (8) des selben Rotors (7) in Kontakt tritt. 1 .1 shows a metallic counter-friction partner (G) of round design, here an example of an armature disk (1) as found in the spring-loaded brake (FDB). 1 is used. The highlighted area (B) marks the counter friction surface (GF) on which the organic friction lining (8) of the Rotor (7) with the metallic counter friction partner (G) comes into contact when a corresponding brake is closed. The design shown as an example is used in almost all industrial sectors. The flange plate (2) off 1 has a same area (B) as a counter-friction surface (GF) which comes into contact with the second organic friction lining (8) of the same rotor (7).

2 zeigt eine Federdruckbremse (FDB) in Ruhestrombauweise in rechteckiger Bauform, wie sie beispielsweise in der Aufzugstechnik eingesetzt wird. Das Funktionsprinzip entspricht der in 1 beschriebenen Federdruckbremse. Jedoch wirken hier zwei Bremskreise auf einen Rotor (7) ein. Zur besseren Übersicht ist in 2 nur ein Bremskreis bestehend aus Spulenträger (3) und Ankerscheibe (1) und der Rotor (7) mit dem kreisringförmigen Reibbelag (8) dargestellt. 2 shows a spring-loaded brake (FDB) with a closed-circuit current design and a rectangular design, as used in elevator technology, for example. The functional principle corresponds to that in 1 described spring-loaded brake. However, here two brake circuits act on one rotor (7). For a better overview, in 2 only one brake circuit consisting of coil carrier (3) and armature disk (1) and the rotor (7) with the annular friction lining (8) is shown.

2.1 zeigt einen metallischen Gegenreibpartner (G) in rechteckiger Bauform, hier eine rechteckige Ankerscheibe (1) wie auch in 2 dargestellt. Der hervorgehobene Bereich (B) markiert die Gegenreibfläche (GF), an der der organische Reibbelag (8) des Rotors (7) mit dem metallischen Gegenreibpartner (G) in Kontakt tritt, wenn eine entsprechende Bremse geschlossen wird. Die dargestellte Bauform wird vor allem im Bereich von Personen- und Lastenaufzügen eingesetzt. Die hier dargestellte Flanschplatte (2) aus 2 weist wiederum einen ähnlichen Bereich (B) als Gegenreibfläche (GF) auf, der mit dem zweiten organischen Reibbelag (8) des selben Rotors (7) in Kontakt tritt. 2 .1 shows a metallic counter-friction partner (G) in a rectangular design, here a rectangular armature disk (1) as in 2 shown. The highlighted area (B) marks the counter-friction surface (GF) on which the organic friction lining (8) of the rotor (7) comes into contact with the metallic counter-friction partner (G) when a corresponding brake is closed. The design shown is primarily used in the area of passenger and freight elevators. The flange plate (2) shown here 2 again has a similar area (B) as a counter-friction surface (GF) which comes into contact with the second organic friction lining (8) of the same rotor (7).

3 zeigt einen Vollschnitt einer hydraulisch lüftenden Federdruckbremse (FDB), hier als Scheibenbremse dargestellt. Die Bremsscheibe (12) mit den metallischen Gegenreibflächen (GF) bildet den metallischen Gegenreibpartner (G). Die Zylinder (13) sind ortsfest angeordnet und über den Bügel (16) steif miteinander verbunden. Über die Axialkraft der Druckfedern (4), welche sich am Zylinderdeckel (15) abstützen, werden die Kolben (14) in Richtung der Bremsscheibe (12) bewegt. Über die mit den Kolben (14) fest verbundenen Reibbelagträger (9) mit den Reibbelägen (8) wird die Bremsscheibe geklemmt und somit die Bremswirkung erzeugt. Zum Öffnen der Federdruckbremse (FDB) wird über die Druckmittelzuführung (17) Druckmittel wie beispielsweise Hydrauliköl oder Druckluft zugeführt, was die Kolben (14) entgegen der Federkraft der Druckfedern (4) in Richtung des Zylinderdeckels (15) bewegt. Hierbei entstehender Überdruck im Bereich der Druckfedern (4) kann über die Entlüftungsbohrungen (18) entweichen. Über diese Bewegung der Kolben (14) wird die Bremsscheibe (12) freigegeben. 3 shows a full section of a hydraulically releasing spring-loaded brake (FDB), shown here as a disc brake. The brake disc (12) with the metal counter-friction surfaces (GF) forms the metal counter-friction partner (G). The cylinders (13) are stationarily arranged and rigidly connected to one another via the bracket (16). The pistons (14) are moved in the direction of the brake disc (12) by the axial force of the compression springs (4), which are supported on the cylinder cover (15). The brake disc is clamped via the friction lining carrier (9), which is firmly connected to the piston (14) with the friction lining (8), and the braking effect is thus generated. To open the spring-loaded brake (FDB), pressure medium such as hydraulic oil or compressed air is supplied via the pressure medium supply (17), which moves the pistons (14) against the spring force of the compression springs (4) in the direction of the cylinder cover (15). The resulting excess pressure in the area of the pressure springs (4) can escape through the vent holes (18). This movement of the pistons (14) releases the brake disc (12).

3.1 zeigt eine metallische Bremsscheibe (12), welche als metallischer Gegenreibpartner (G) dient. Der hervorgehobene Bereich (B) markiert die Gegenreibfläche (GF), an der der organische Reibbelag (8) mit dem metallischen Gegenreibpartner (G) in Kontakt tritt, wenn eine entsprechende Bremse geschlossen wird. Die dargestellte Bauform wird vor allem im Bereich von Personen- und Lastenaufzügen, aber auch im allgemeinen Maschinenbau eingesetzt. 3 .1 shows a metal brake disc (12), which serves as a metal counter-friction partner (G). The highlighted area (B) marks the counter-friction surface (GF) on which the organic friction lining (8) comes into contact with the metallic counter-friction partner (G) when a corresponding brake is closed. The design shown is mainly used in the area of passenger and freight elevators, but also in general mechanical engineering.

4 zeigt einen metallischen Gegenreibpartner (G), hier eine Ankerscheibe (1), analog zu 1.1, welche(r) in dem Bereich (B), in dem sich der Reibbelag (8) und der Gegenreibpartner (G) berühren, nicht vollflächig, sondern nur partiell mit einer abrasiven Oberflächenrauigkeit versehen ist. Diese Bereiche (BR) können mehrfach mit Unterbrechungen (U) versehen sein und sich in Umfangsrichtung in regelmäßigen oder in unregelmäßigen Abständen zueinander befinden. 4 shows a metallic counter-friction partner (G), here an armature disk (1), analogous to 1 .1, which (r) in the area (B), in which the friction lining (8) and the counter friction partner (G) touch, is not provided with an abrasive surface roughness over the entire surface, but only partially. These areas (BR) can be provided with multiple interruptions (U) and can be located at regular or irregular distances from one another in the circumferential direction.

5 zeigt eine Darstellung einer kreissegmentförmigen abrasiven Oberflächenrauigkeit aus Riefen, welche in radial verlaufender Richtung, also quer zur Reibrichtung, ausgebildet sind. 5 shows a representation of an abrasive surface roughness in the shape of a segment of a circle made up of grooves which are formed in the radial direction, ie transversely to the rubbing direction.

6 zeigt eine Darstellung einer abrasiven Oberflächenrauigkeit, welche durch als Kreuzmuster angeordnete Riefen ausgebildet ist. Die in dem Kreuzmuster angeordneten Riefen überkreuzen sich im dargestellten Beispiel in einem Schnittwinkel (S) von 90°, wobei auch Winkel in einem Bereich zwischen 10° und 90° möglich sind. 6 shows a representation of an abrasive surface roughness, which is formed by grooves arranged as a cross pattern. In the example shown, the grooves arranged in the cross pattern intersect at a cutting angle (S) of 90°, with angles in a range between 10° and 90° also being possible.

7 zeigt eine mit Hilfe eines optischen Mikroskops aufgenommene und mit dem Faktor 500 vergrößerte Aufnahme eines Teils der abrasiven Oberflächenrauigkeit auf der Oberfläche einer Gegenreibfläche (GF) einer metallischen Scheibe wie einer Ankerscheibe oder Flanschplatte, und zwar in Form von radial nach außen (quer zur Reibrichtung) laufenden Rillen. Hierbei ist zu bemerken, dass die mittels des Lasers erzeugten Vertiefungen am Rand dieser Vertiefungen Erhebungen aufweisen, die zur Erhöhung der Oberflächenrauigkeit beitragen. Die Oberflächenrauigkeit liegt in einem Bereich von Ra = 1,6 µm bis R = 4 µm. 7 shows a picture taken with the help of an optical microscope and enlarged by a factor of 500 of a part of the abrasive surface roughness on the surface of a counter-friction surface (GF) of a metallic disc such as an armature disc or flange plate, in the form of radially outwards (transverse to the friction direction) running grooves. It should be noted here that the indentations produced by means of the laser have elevations at the edge of these indentations, which contribute to increasing the surface roughness. The surface roughness is in a range from R a = 1.6 µm to R = 4 µm.

8 zeigt ein Höhenprofil der in 7 aufgenommenen Oberflächenstruktur eines Werkstücks, welches mittels eines Lasers bearbeitet worden ist. Hierbei sind die Erhebungen deutlich zu erkennen, die sich direkt an den Vertiefungen befinden. Mittels dieser Verfahren sind Rauigkeits-Werte im Bereich von R = 1- 50 µm erreichbar, wobei Werte im Bereich von Ra = 1.6 µm bis Ra = 4.0 µm bevorzugt sind, da diese zu einen erhöhten Reibbeiwert beitragen und zu einem akzeptablen Verschleiß im Betrieb einer Ruhestrombremse führen. 8th shows an elevation profile of the in 7 recorded surface structure of a workpiece which has been processed using a laser. Here, the elevations are clearly visible, which are located directly on the depressions. Using this method, roughness values in the range of R=1-50 μm can be achieved, with values in the range of R a =1.6 μm to R a =4.0 μm being preferred, since these contribute to an increased coefficient of friction and to acceptable wear in the operation of a closed-circuit brake.

9 zeigt die Ergebnisse von statischen Reibbeiwertmessungen von Ruhestrombremsen, wobei mit dem schraffierten Balken der Reibbeiwert von Gegenreibfläche(n) mit einer Laser-bearbeiteten Oberfläche dargestellt wird und mit dem grauen Balken der Reibbeiwert von Gegenreibfläche(n) mit gefrästen Oberflächen dargestellt wird. Hierbei werden in einem Teststand die durch die bearbeiteten Flächen übertragbaren Drehmomente gemessen und daraus die Reibbeiwerte für die verschieden bearbeiteten Oberflächen bestimmt. Hieraus ergibt sich das Ergebnis, dass die übertragbaren Drehmomente mit Laser-bearbeiteten Gegenreibflächen von metallischen Scheiben in Ruhestrombremsen im Vergleich zu gefrästen Gegenreibfläche(n) von metallischen Scheiben in Ruhestrombremsen im Bereich von 20% - 35% höher sind, womit der technische Vorteil der dargestellten erfindungsgemäßen Lehre gezeigt wird. 9 shows the results of static coefficient of friction measurements of quiescent current brakes, with the hatched bar representing the coefficient of friction of counter-friction surface(s) with a laser-machined surface and the gray bar representing the coefficient of friction of counter-friction surface(s) with milled surfaces. The torques that can be transmitted through the machined surfaces are measured in a test stand and the coefficients of friction for the various machined surfaces are determined from this. This results in the result that the transmissible torques with laser-machined counter-friction surfaces of metallic discs in quiescent current brakes are 20% - 35% higher compared to milled counter-friction surface(s) of metallic discs in quiescent current brakes, which means that the technical advantage of the presented teaching according to the invention is shown.

BezugszeichenlisteReference List

FDBFDB
Federdruckbremsespring pressure brake
GG
metallischer Gegenreibpartnermetallic counter friction partner
GFGF
metallische Gegenreibflächemetallic counter friction surface
AA
Drehachseaxis of rotation
MM
Motorlagerschildmotor bearing shield
BB
Kontaktfläche zwischen Gegenreibpartner und ReibbelagContact surface between counter friction partner and friction lining
BRBR
Bereich abrasiver Oberflächenrauigkeit bzw. abrasiver OberflächenstrukturArea of abrasive surface roughness or abrasive surface structure
ERHE
Erhebungen/Gratebumps/ridges
VTVT
Vertiefungenindentations
Uu
Unterbrechung zwischen den Bereichen BRInterruption between areas BR
SS
Schnittwinkelcutting angle
11
Ankerscheibearmature disk
22
Flanschplatteflange plate
33
Spulenträgercoil carrier
44
Druckfedercompression spring
55
Magnetspulemagnetic coil
66
BuchseRifle
77
Rotorrotor
88th
Reibbelagfriction lining
99
Reibbelagträgerfriction lining carrier
1010
Nabehub
1111
WelleWave
1212
Bremsscheibebrake disc
1313
Zylindercylinder
1414
KolbenPistons
1515
Zylinderdeckelcylinder cover
1616
Bügelhanger
1717
Druckmittelzuführungpressure medium supply
1818
Entlüftungsbohrungvent hole

Claims (23)

Elektromagnetisch gelüftete Ruhestrombremse mit einem Spulenträger mit Magnetspule und in dem Spulenträger angeordneten, auf dem Umfang des Spulenträgers verteilten Druckfedern, mit: - einem Bremsrotor mit einer oder mehreren Reibflächen, - einer Ankerscheibe mit einer oder mehreren metallischen Gegenreibflächen, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Gegenreibfläche(n) zumindest in einem Reibbereich (B) mit einer Oberflächenrauigkeit in Form von Vertiefungen und von an den Rändern der Vertiefungen angeordneten Erhebungen versehen werden indem diese Vertiefungen und Erhebungen durch Einwirkung eines Laserstrahls im Reibbereich (B) erzeugt werden, und dass diese Bereiche auf der oder den Gegenreibfläche(n) mit einer Oberflächenrauigkeit im Reibbereich (B) in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen voneinander getrennt sind, wobei die erzeugte Oberflächenrauigkeit auf der oder den Gegenreibfläche(n) im Bereich zwischen Ra = 1,6 µm bis Ra = 4,0 µm liegt und dass die Gegenreibfläche(n) nach der Laserbearbeitung durch Oberflächenhärteverfahren wie Gasnitrieren, Plasmanitrieren, Gasnitrocarburieren oder Plasmanitrocarburieren gehärtet wird/ werden.Electromagnetically released closed-circuit brake with a coil carrier with magnet coil and compression springs arranged in the coil carrier and distributed over the circumference of the coil carrier, with: - a brake rotor with one or more friction surfaces, - an armature disk with one or more metallic counter-friction surfaces, characterized in that one or several counter-friction surface(s) are provided with a surface roughness in the form of indentations and elevations arranged at the edges of the indentations, at least in one friction area (B), by these indentations and elevations being produced by the action of a laser beam in the friction area (B), and that these Areas on the counter friction surface(s) with a surface roughness in the friction area (B) are separated from one another at regular or irregular intervals, the generated surface roughness on the counter friction surface(s) being in the range between R a = 1.6 µm to R a = 4.0 µm and that the counter After laser processing, the friction surface(s) is/are hardened by surface hardening processes such as gas nitriding, plasma nitriding, gas nitrocarburizing or plasma nitrocarburizing. Ruhestrombremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenreibfläche(n) eine kreisrunde, ovale, quadratische oder rechteckige Form aufweisen.Quiescent current brake after claim 1 , characterized in that the counter-friction surface(s) have a circular, oval, square or rectangular shape. Ruhestrombremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenreibfläche(n) aus einem Eisen- oder Gusswerkstoff wie C45, C15E, DC01, S235JR, S355J2G3 oder X6Cr17 bestehen.Quiescent current brake after claim 2 , characterized in that the counter friction surface(s) consist of an iron or cast material such as C45, C15E, DC01, S235JR, S355J2G3 or X6Cr17. Ruhestrombremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenreibfläche(n) im Reibbereich (B) ein oder mehrere Bereiche mit einer Oberflächenrauigkeit in Form von Kreis-Segmenten, quadratischen oder rechteckigen Segmenten aufweisen.Quiescent current brake after claim 2 , characterized in that the counter-friction surface(s) in the friction area (B) have one or more areas with a surface roughness in the form of circular segments, square or rectangular segments. Ruhestrombremse nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche mit Oberflächenrauigkeit im Reibbereich (B) einen Flächenbereich von 10% - 80% der Gegenreibfläche(n) einnehmen.Quiescent current brake after claim 3 characterized in that the areas with surface roughness in the friction area (B) occupy a surface area of 10% - 80% of the counter friction surface(s). Ruhestrombremse nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Vertiefungen und Erhebungen auf der oder den Gegenreibfläche(n) im wesentlichen in radialen Linien (quer zu Reibrichtung) ausgebildet sind.Quiescent current brake according to one of the preceding claims, characterized in that indentations and elevations are formed on the counter-friction surface(s) essentially in radial lines (transverse to the direction of friction). Ruhestrombremse nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Vertiefungen und Erhebungen auf der oder den Gegenreibfläche(n) in Zick-Zack-Form oder in Form von Beschriftungen ausgebildet sind.Quiescent-current brake according to one of the preceding claims, characterized in that depressions and elevations on the counter-friction surface(s) are formed in a zigzag shape or in the form of inscriptions. Ruhestrombremse nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Vertiefungen und Erhebungen auf der oder den Gegenreibfläche(n) in ovaler oder kreisrunder Form ausgebildet sind.Quiescent current brake according to one of the preceding claims, characterized in that depressions and elevations on the counter-friction surface(s) are formed in an oval or circular shape. Ruhestrombremse nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Vertiefungen und Erhebungen auf der oder den Gegenreibfläche(n) als Kreuzmuster mit einem Schnittwinkel S ausgebildet sind, wobei der Schnittwinkel einen Wert zwischen 10 und 90 Winkelgrad einnimmt.Quiescent current brake according to one of the preceding claims, characterized in that indentations and elevations on the counter-friction surface(s) are designed as a cross pattern with a cutting angle S, the cutting angle having a value between 10 and 90 angular degrees. Ruhestrombremse nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenreibfläche(n) nach der Laserbearbeitung durch ein Laserhärteverfahren wie das Induktionshärten gehärtet wird/ werden.Quiescent current brake according to one of Claims 1 - 9 , characterized in that the counter-friction surface(s) is/are hardened by a laser hardening process such as induction hardening after the laser processing. Ruhestrombremse nach einem der Ansprüche 1-10 dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenreibfläche(n) nach der Laserbearbeitung mit einer organischen oder anorganischen Beschichtung zum Korrosions- und/oder Transportschutz überzogen wird/ werden.Quiescent current brake according to one of Claims 1 - 10 characterized in that the counter-friction surface(s) is/are covered with an organic or inorganic coating for corrosion and/or transport protection after the laser processing. Ruhestrombremse nach einem der vorangegangenen Ansprüche weiterhin mit einer Flanschplatte mit einer oder mehreren metallischen Gegenreibfläche(n)Quiescent current brake according to one of the preceding claims, furthermore with a flange plate with one or more metallic counter-friction surface(s) Verwendung einer Gegenreibfläche nach Anspruch 1-12 für eine druckmittelbetätigte Bremse oder eine Permanentmagnetbremse.Use of a counter friction surface claim 1 - 12 for a fluid-actuated brake or a permanent magnet brake. Verfahren zum Bearbeiten der Gegenreibfläche(n) einer elektromagnetisch gelüfteten Ruhestrombremse mit einem Spulenträger mit Magnetspule und in dem Spulenträger angeordneten, auf dem Umfang des Spulenträgers verteilten Druckfedern, mit: - einem Bremsrotor mit einer oder mehreren Reibflächen, - einer Ankerscheibe mit einer oder mehreren metallischen Gegenreibflächen, wobei die Gegenreibfläche(n) in einem Reibbereich (B) mit einer Oberflächenrauigkeit in Form von Vertiefungen und von an den Rändern der Vertiefungen angeordneten Erhebungen versehen werden, indem diese Vertiefungen und Erhebungen durch Einwirkung eines Laserstrahls im Reibbereich (B) erzeugt werden, und dass die Bereiche auf der oder den Gegenreibfläche(n) mit einer Oberflächenrauigkeit im Reibbereich (B) in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen voneinander getrennt sind, wobei die erzeugte Oberflächenrauigkeit auf der oder den Gegenreibfläche(n) im Bereich zwischen Ra = 1,6 µm bis Ra = 4,0 µm liegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser ein Dioden-gepumpter Faserlaser ist, wobei beim Erzeugen der Oberflächenrauigkeit die mittlere Leistung des Lasers im Bereich von 90-100 W, die Pulsfrequenz des Lasers im Bereich von 20-200 kHz und die Markiergeschwindigkeit des Lasers im Bereich von 100 bis 300 mm/sec liegt.Method for machining the counter-friction surface(s) of an electromagnetically released fail-safe brake with a coil carrier with a magnet coil and compression springs arranged in the coil carrier and distributed over the circumference of the coil carrier, with: - a brake rotor with one or more friction surfaces, - an armature disk with one or more metal ones Counter-friction surfaces, the counter-friction surface(s) being provided in a friction area (B) with a surface roughness in the form of indentations and elevations arranged on the edges of the indentations, in that these indentations and elevations are produced by the action of a laser beam in the friction area (B), and that the areas on the counter friction surface(s) with a surface roughness in the friction area (B) are separated from one another at regular or irregular intervals, the generated surface roughness on the counter friction surface(s) being in the range between R a = 1.6 µm to R a = 4.0 µm, thereby marked records that the laser is a diode-pumped fiber laser, and when creating the surface roughness, the average power of the laser is in the range of 90-100 W, the pulse frequency of the laser is in the range of 20-200 kHz, and the marking speed of the laser is in the range of 100 up to 300 mm/sec. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser ein Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Laser ist.procedure after Claim 14 , characterized in that the laser is a neodymium-doped yttrium aluminum garnet laser. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der Oberflächenrauigkeit, die durch den Laser auf der oder den Gegenreibfläche(n) erzeugt werden, mittels eines Rechner-gestützten Konstruktions-Programms definiert werden.procedure after Claim 14 , characterized in that the areas of surface roughness that are produced by the laser on the counter friction surface(s) are defined by means of a computer-aided design program. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Fokus des Laserstrahls auf der Oberfläche der Gegenreibfläche(n) liegt.procedure after Claim 14 , characterized in that the focus of the laser beam is on the surface of the counter friction surface(s). Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Fokus des Laserstrahls im Bereich von 0.1 mm bis 2.5 mm in der oder den Gegenreibfläche(n) liegt.procedure after Claim 14 , characterized in that the focus of the laser beam is in the range of 0.1 mm to 2.5 mm in the counter friction surface or surfaces. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass organische oder anorganische Beschichtungen auf der oder den Gegenreibfläche(n) vor Erzeugung einer Oberflächenrauigkeit zumindest zum Teil entfernt werden indem ein de-fokussierter Laserstrahl die Gegenreibfläche(n) bearbeitet.procedure after Claim 14 , characterized in that organic or inorganic coatings on the counter-friction surface(s) are at least partially removed before surface roughness is produced by a defocused laser beam processing the counter-friction surface(s). Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich oder die Bereiche auf der oder den Gegenreibfläche(n), wo Beschichtungen entfernt werden, mittels eines Rechner-gestützten Konstruktions-Programms definiert werden.procedure after claim 19 , characterized in that the area or areas on the counter-friction surface(s) where coatings are removed are defined by means of a computer-aided design program. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Fokus des Laserstrahls im Bereich von 0.1 mm bis 2.5 mm innerhalb der Oberfläche des metallischen Werkstücks liegt.procedure after claim 19 , characterized in that the focus of the laser beam is in the range of 0.1 mm to 2.5 mm within the surface of the metallic workpiece. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser ein Dioden-gepumpter Faserlaser ist, wobei bei der Entfernung von Beschichtungen die mittlere Leistung des Laser im Bereich von 60-80 W, die Pulsfrequenz des Lasers im Bereich von 190-200 kHz und die Markiergeschwindigkeit des Lasers im Bereich von 1800 bis 2000 mm/sec liegt.procedure after claim 19 , characterized in that the laser is a diode is a pumped fiber laser where, when removing coatings, the average power of the laser is in the range of 60-80 W, the pulse frequency of the laser is in the range of 190-200 kHz and the marking speed of the laser is in the range of 1800-2000 mm/sec. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Laser ist.procedure after claim 19 , characterized in that the laser is neodymium-doped yttrium aluminum garnet laser.
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